KR100448698B1 - 인조피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조피혁의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 부직포에 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침, 건조시키고, 2차로 수분산폴리우레탄수지를 코팅시키고 스팀응고시켜 인조피혁을 제조할 수 있는 방법을 제공코자 하는 것으로서, 특히 친환경적이며 염가로 제조할 수 있는 신규한 인조피혁의 제조방법을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 부직포상에 함수률 약 50% 정도로 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침한 후 건조시켜 함침포를 만드는 공정과, 상기 함침포 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지를 약 0.5~1.5mm 정도의 두께로 나이프커터를 사용하여 코팅하여 코팅포를 만드는 공정, 그리고 코팅포를 1,2차에 걸쳐 약 75~100℃의 온도조건인 1,2차 스팀챔버를 경유시켜 응고시키고, 수분산폴리우레탄수지가 응고완료된 코팅포를 반전시켜 1,2차 스팀챔버를 재차 경유시킨 후 수세공정을 거쳐 탈수한 후 인조피혁을 제조하거나, 또는 수분산폴리우레탄수지가 응고완료된 코팅포를 스팀로울러와 실리콘로울러 상간을 특정문양이 형성된 이형지와 함께 압착경유시킨 후 약 70~80℃의 온도하에서 약 10시간 정도 방치시켜 인조피혁의 표면에 특정문양이 형성된 인조피혁을 제조할 수 있는 방법을 개시하는 것으로서, 본 발명에 의한 인조피혁 제조방법은 친환경적인 수분산폴리우레탄수지(2)를 부직포(1)상에 함침, 건조, 스팀챔버(8) 상에서 응고시킨 후 수세하거나 또는 특정 문양을 갖는 이형지(15)와 함께 열압착하여 다양한 문양을 갖는 인조피혁을 제공함으로서 기존의 유기 용매형 인조피혁 제조방법에 비하여 친환경적인 인조피혁을 제공할 수 있으며, 장치의 설치비용 절감 및 인력절감 등으로 염가의 인조피혁을 제공할 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 발명이다.

Description

인조피혁의 제조방법{Manufacturing method for artificial leather}

본 발명은 신발, 가방, 각종 잡화, 운동용품 등에 널리 사용되고 있는 인조피혁의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 부직포에 1차 수분산폴리우레탄수지를 함침, 건조시켜 함침포를 만든 후 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지를 코팅시켜 코팅포를 만들어 스팀으로 응고시켜 인조피혁을 제조할 수 있는 방법을 제공코자 하는 것으로서, 특히 친환경적이며 염가로 제조할 수 있는 신규한 인조피혁의 제조방법을 제공하는 것이다.

통상적으로 인조피혁을 제조하기 위해서는 부직포 등에 DMF 70%, 고분자 30%의 비율로 조성된 유성수지를 사용하여 인조피혁을 제조하고 있다.

이러한 기존 인조피혁을 조성할 시에 사용하는 유성수지 중 DMF는 독성이 매우 강하여 환경 침해적인 조성물로서 이러한 DMF의 사용은 적극 자제되어야 한다는 목소리가 높았던 것이다.

또한 기존의 인조피혁 제조장치의 경우는 그 비용이 상당히 고가일 뿐만 아니라 공간점유률이 높고 작업인원도 많이 필요로 하여 제조원가의 절감에는 한계가 있었던 것이다.

이에 본 발명에서는 수분산폴리우레탄수지와 부직포를 이용하여 인조피혁을 제조할 수 있는 방법을 제공코자 하는 것으로서, 본 발명은 특히 부직포에 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침, 코팅시킨 후, 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지를 코팅 후 스팀응고하는 방법의 제시와 함께 다양한 문양을 가진 인조피혁을 제조할 수 있는 방법의 제공, 그리고 친환경적이며 염가로 제조할 수 있는 인조피혁의 제조방법을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조방법의 일실시예를 보인 개략적

인 블록도

도 2는 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조방법의 일부 다른 실시예를 보인

개략적인 블록도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1:부직포 2:수분산폴리우레탄수지

3:함침조 4:압착로울러

5:인조피혁 5a:함침포

5b:코팅포 6:건조기

7:나이프커터 8:스팀챔버

9:반전로울러 10:물탱크

11:탈수로울러 12:롤

13:스팀로울러 14:실리콘로울러

15:이형지 16:스폰지

17:부직포 18:응축수제거벨트

19:압착로울러

본 발명에서 제공하는 인조피혁(5)의 제조방법은 부직포(1)에 1차로 물 70%, 폴리우레탄수지 30%로 분산조성된 수분산폴리우레탄수지(2)를 함침조(3)를 경유하여 함침시킨 후,

압착로울러(4)를 사용하여 수분산폴리우레탄수지(2)를 부직포(1)상에서 함수율을 조절하기 위하여 압착로울러(4)를 경유시켜 압착시킨다.

상기 부직포(1)상의 수분산폴리우레탄수지(2)의 함수율은 부직포(1) 중량 대비 약 50% 정도로 한다.

그리고 수분산폴리우레탄수지(2)가 함침된 부직포(1), 즉 함침포(5a)를 약120~140℃정도의 온도를 갖는 건조기(6) 상간을 경유시키며 건조된 함침포(5a)를 만든다. 상기 1차 건조기(6) 상간으로 함침포(5a)를 경유할 시는 함침포(5a)만 건조하기 때문에 건조온도는 높을수록 좋다.

상기 함침포(5a)의 상면에 2차로 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지(점도 약 7,000 centipoise 정도)를 혼합하여 약 0.5~1.5mm 정도의 두께로 나이프커터(7)로 코팅(표면처리)하여 일명 코팅포(5b)를 형성한다.

상기 2차로 코팅되는 수분산폴리우레탄수지는 물과 고형분이 약 70:30의 비율로 혼합된 것으로서, 상기 고형분은 폴리우레탄수지 중량부 100부, 특정한 색상을 얻기 위한 토너 중량부 10부, 원하는 점도를 얻기 위한 점증제 중량부 5부, 기타첨가제로 초산암모늄을 중량부 5부로 혼합한 것을 사용한다.

그리고 1,2차로 약 75~100℃ 정도의 온도를 갖는 스팀챔버(8)를 연속적으로 경유시켜 스팀에 의해 상기 2차로 코팅된 수분산폴리우레탄수지를 응고시켜 고형화한다.

상기 1차 스팀챔버(8)상의 온도가 높으면 우레탄 분산매로 작용하고 있는 70%의 물이 끓어 표면피막이 손상되기 때문에 1차 스팀챔버(8)의 온도는 바람직하기로는 약 90℃ 전후로 하며, 2차 스팀챔버(8)의 온도는 1차 스팀챔버(8)에 수분산폴리우레탄수지 표면 피막이 고형화되었으므로 약 95℃ 정도의 온도로 운전하는 것이 바람직하다.

즉, 1차 스팀챔버(8)에서 물은 끓지 않도록 하면서 스팀에 의해 수분산폴리우레탄수지는 응고반응이 일어나게 하는 것이다.

1,2차로 스팀챔버(8)를 경유한 코팅포(5b)는 다시금 반전로울러(9)를 사용하여 반전시켜 스팀챔버(8) 하부측을 재차 경유토록 하는데, 이는 표면응고된 수분산폴리우레탄수지의 내부도 완전히 응고가 이루어지도록 하기 위한 것이다.

이러한 1,2차 스팀챔버(8)의 역경유는 물론 장치의 효율성도 도모하기 위한 목적을 같이한다.

스팀챔버(8)를 역으로 경유한 코팅포(5b)는 냉수가 저장된 물탱크(10)상을 경유시키면서 수세를 행한다.

수세과정에서 냉각과 동시에 코팅포(5b)의 표면피막 셀(cell)을 크게 하여 수분산폴리우레탄수지 표면광택을 제거하게 된다.

수세과정을 거친 후 탈수로울러(11)를 사용하여 탈수시킨 후 롤(12)상에 권취하면 최종적으로 본 발명에서 얻고자하는 인조피혁(5)을 얻을 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 1,2차 스팀챔버(8)를 경유한 코팅포(5b)는 필요에 따라서는 물탱크(10)를 경유시키지 않고 반전시킨 후 스팀로울러(13)와 실리콘로울러(14) 상간을 특정한 문양이 표면에 형성된 이형지(15)와 함께 경유시켜 롤(12)상에 권취시킨 후 약 70~80℃의 온도에서 10시간 정도 방치하여 열압착시킴으로서 표면에 원하는 특정 문양을 형성할 수도 있는 것이다.

본 발명에서 수분산폴리우레탄수지(2)가 코팅된 코팅포(5b)를 스팀챔버(8)에 통과시킬 시에 스팀이 상부로 상승하여 스팀챔버(8)의 상부에서 응축된 후 응축수가 함침포(5a) 상부에 낙하할 경우 응축수가 낙하한 흔적이 미응고 상태의 수분산폴리우레탄수지상에 그대로 흔적을 가지고 응고되어 제품의 불량과 직결되므로, 이를 방지하기 위하여 상기 스팀챔버(8) 상부에는 스폰지(16)와 부직포(17)를 합포하여 만들어진 응축수제거벨트(18)를 설치하고, 상기 응축수제거벨트(18)는 스팀챔버(8)의 좌우 단부에서 압착로울러(19)를 사용하여 응축수제거벨트(18)에 함습된 응축수를 압착탈수할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 응축수제거벨트(18)의 구동속도는 응축수 발생 정도에 따라 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.

그리고 상기 스팀챔버(8)에는 스팀을 보일러 등에서 배관을 통하여 공급하는 방식은 물론, 스팀챔버(8) 내부에 전열히터(도시하지 아니함)를 설치하여 상기 전열히터에 의하여 가온된 용수가 바로 코팅포(5b)에 나이프코팅된 수분산폴리우레탄수지를 응고토록 하는 것도 가능하다.

이러한 스팀발생수단은 일반적인 것을 사용하므로 이에 대하여 구체적인 방법은 언급하지 않기로 한다.

이하 본 발명의 인조피혁 제조방법을 이용하여 인조피혁을 제조하는 바람직한 실시예를 이하에 설명키로 한다.

(실시예 1)

롤 상태로 권취된 부직포를 함침조상으로 공급하며 함침조에 투입된 수분산폴리우레탄수지에 함침시켰다.

수분산폴리우레탄수지가 함침된 부직포를 압착로울러를 경유시켜 함수률이부직포 대비 50%로 하여 압착한 후 약 130℃ 정도의 온도를 갖는 건조기를 경유시키며 건조시켰다.

건조기를 경유한 수분산폴리우레탄수지가 함침된 부직포(즉, 함침포)는 표면이 매끄럽고 부직포와 일체화된 상태였다.

상기 함침포의 상면에 점증제가 혼합되어 꿀과 같이 점도가 높은 수분산폴리우레탄수지를 나이프커터로 1mm 두께로 코팅하면서 수분산폴리우레탄수지가 코팅된 코팅포를 1,2차 스팀챔버에 연속적으로 투입하였다.

1차 스팀챔버의 내부온도는 약 90℃로, 2차 스팀챔버의 내부온도는 약 95℃로 셋팅하였으며, 1,2차에 걸쳐 스팀챔버를 경유한 코팅포 상면의 수분산폴리우레탄수지는 표면피막은 완전히 응고되었다.

이를 다시금 1,2차 스팀챔버의 하부로 반전로울러를 통하여 투입하여 표면피막의 내부까지 완전 응고화 과정을 거치도록 한 후 냉수가 저장된 물탱크상을 통과시켜 스팀에 의한 열을 냉각시킴과 동시에 코팅포의 표면피막의 셀을 확대시켜 표면광택을 제거하였으며, 물탱크 단부에서 탈수로울러를 통과토록 하여 탈수가 완료된 인조피혁을 롤 상에 권취시키는 과정을 통해 인조피혁의 제조를 완료하였다.

제조된 인조피혁은 광택이 없는 가죽질감을 그대로 가지고 있었으며, 표면질감은 매우 부드러웠고, 기존 방법에 의해 제조되는 인조피혁이 갖는 표면질감을 그대로 구현한 우수한 인조피혁을 얻을 수 있었다.

(실시예 2)

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포 상에 수분산폴리우레탄수지의 함침, 건조, 그리고 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지 나이프 코팅, 1,2차 스팀챔버 경유 후 스팀로울러와 압착로울러 상간을 요철상의 특정 문양이 형성된 이형지와 함께 경유시켜 이들을 상호 일체화시킨 후 약 70~80℃ 정도되는 온도하에서 10시간 경과 후 이형지를 인조피혁으로부터 분리하였다.

제조된 인조피혁의 표면질감은 매우 부드러웠고, 기존 방법에 의해 제조되는 인조피혁이 갖는 표면질감을 그대로 구현하고 있었으며, 인조피혁의 표면에 코팅된 수분산폴리우레탄수지에는 이형지에 형성되었던 요철상의 특정 문양이 그대로 전이되어 디자인이 우수한 요철상의 인조피혁을 얻을 수 있었다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 인조피혁 제조방법은 친환경적인 수분산폴리우레탄수지(2)를 부직포(1)상에 1차로 함침하여 건조시켜 함침포(5a)를 제조한 후, 상기 함침포상에 점증제가 투여된 수분산폴리우레탄수지를 2차로 코팅하여 코팅포(5b)를 만들어 1,2차로 스팀챔버(8) 상에서 스팀응고시킨 후 수세하거나 또는 특정 문양을 갖는 이형지(15)와 함께 열압착하여 다양한 문양을 갖는 인조피혁을 제공할 수 있는 것으로서,

본 발명은 특히 기존의 유기 용매형 인조피혁 제조방법에 비하여 환경친화적인 인조피혁을 제공할 수 있으며, 장치의 설치비용 절감 및 인력절감 등으로 염가의 인조피혁을 제공할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

Claims (3)

1. 인조피혁을 제조함에 있어서;

   부직포상에 함수률 약 50% 정도로 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침한 후 건조시켜 함침포를 만드는 공정과,

   상기 함침포 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지를 약 0.5~1.5mm 정도의 두께로 나이프커터를 사용하여 코팅하여 코팅포를 만드는 공정과,

   상기 코팅포를 1,2차에 걸쳐 약 75~100℃의 온도조건인 스팀챔버를 경유시켜 응고시키는 공정과,

   상기 코팅포를 반전시켜 1,2차 스팀챔버를 재차 경유시킨 후 수세공정을 거쳐 표면광택 제거후 탈수과정을 거쳐 인조피혁을 제조하는 것을 특징으로 하는 인조피혁의 제조방법.
2. 인조피혁을 제조함에 있어서;

   부직포상에 함수률 약 50% 정도로 수분산폴리우레탄수지를 1차로 함침한 후 건조시켜 함침포를 만드는 공정과,

   상기 함침포 상면에 점증제가 혼합된 수분산폴리우레탄수지를 약 0.5~1.5mm 정도의 두께로 나이프커터를 사용하여 코팅하여 코팅포를 만드는 공정과,

   상기 코팅포를 1,2차에 걸쳐 약 75~100℃의 온도조건인 스팀챔버를 경유시켜응고시키는 공정과,

   상기 코팅포를 반전시켜 1,2차 스팀챔버를 재차 경유시킨 후 스팀로울러와 실리콘로울러 상간을 특정문양이 형성된 이형지와 함께 압착경유시킨 후 약 70~80℃의 온도하에서 약 10시간 정도 방치시켜 인조피혁의 표면에 특정문양이 형성된 인조피혁을 제조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인조피혁의 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;

   상기 스팀챔버 내측 상부에는 부직포와 스폰지를 합포한 응축수제거벨트를 설치하여 응축수를 함습한 후 스팀챔버 외부에 설치된 압착로울러에 의해 압착제거하여 함침포상에 수분산폴리우레탄수지 응고 중 응축수가 표면에 비산되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 인조피혁의 제조방법.